来源：BioMed科技
又到了一年一度杰青、优青的“放榜”时刻，各个高校应该会在近段时间陆续公布入选结果。就在8月18日，华中科技大学召开了2023年度新晋杰青、优青座谈会，算是率先揭开了序幕。今年，华科大新获批11位杰青、15位优青，再创新高。这其中，来自生命科学与技术学院的罗亮教授是专注于生物医学材料的新晋杰青。
罗亮教授，华中科技大学教授，华中卓越学者（特聘岗），国家纳米药物工程技术研究中心PI。他于1997-2004年期间就读于南开大学化学学院，先后取得学士、硕士学位。2004-2009 年，在美国纽约州立大学石溪分校化学系获博士学位。2009-2012年，在美国明尼苏达大学化工材料系从事博士后研究。2012-2015年，在美国百时美施贵宝制药公司担任研究员。2016年-至今，在华中科技大学生命科学与技术学院担任教授/博导。
罗亮教授曾任美国康涅狄格州美中医药开发协会会长，回国后作承担国家重点研发计划“纳米专项”、国家自然科学基金面上项目等，先后入选国务院侨务办公室重点华人华侨创业团队、武汉市光谷3551创新人才计划等，并担任中国抗癌协会纳米肿瘤学青年专业委员会副主任委员。自2018年来以通讯作者已发表多篇高水平论文，先后发表在Accounts of Chemical Research、Journal of the American Chemical Society、Nature Communications、Advanced Functional Materials等期刊。他目前还担任了国际期刊Bioengineering 副主编。
罗亮教授所带领的课题组主要研究方向是以有机及高分子材料为基础，结合药剂学和现代临床诊断治疗技术，研究与开发新型的纳米生物化学传感材料，并制备可用于早期疾病筛查与癌症检测的纳米诊断试剂；研制新型的纳米载药系统，开发具备高效、靶向性、可控性等特性的纳米药物制剂。接下来，我们总结了罗教授独立建组以来的亮点工作，与大家一同学习。
罗亮课题组网站：
http://liangluogroup.wqdian.cn
Adv. Mater.：多价纳米体结合刚性活性氧清除支架可用于阿尔茨海默病的多靶点治疗
同时针对阿尔茨海默病（AD）微环境中Aβ聚集和氧化应激的治疗策略有望成为对抗AD复杂发病机制的前沿工具。有鉴于此，华中科技大学罗亮教授等人开发了一种具有刚性的、可清除活性氧（ROS）的支架，其中还缀合了多价纳米体，以实现同时缓解Aβ淀粉样蛋白生成、ROS清除和Aβ斑块清除。研究将Aβ片段（33-GLMVGGVVIA-42）接枝到亲本纳米体的第三个互补决定区中，产生了一种工程纳米体NB，它可以识别Aβ并通过同源相互作用抑制其聚集。不仅如此，NB还进一步用人白细胞介素-1β片段（163-VQGEESNDK-171）进行基因修饰，从而获得了融合纳米体NBIL，其也可以促进小胶质细胞对aβ的清除。
此外，将NBIL共价连接到刚性的、可清除ROS的支架聚（十碳-4，6-二炔二酸）（PDDA）上，可进一步产生多价纳米体缀合物PNBIL，它不仅能将NBIL和aβ聚集体之间的结合亲和力提高近100倍，而且具有长期的氧化应激缓解、炎症减轻和神经元保护能力。因此，PNBIL通过抑制淀粉样蛋白生成和调节AD微环境，显著减轻了两种AD小鼠模型的症状，验证了基于组合纳米体和分子工程的多价纳米体偶联物设计是一种很有前途的多靶点治疗策略。
文献链接：
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.202210879
Nat. Commun.：可近红外活化的仿生纳米凝胶能够促进药物在深部肿瘤的渗透
多形性胶质母细胞瘤（GBM）是最致命的恶性肿瘤之一。在针对这一类肿瘤的治疗中，因为血脑屏障（BBB）的存在以及在GBM深部病变中难以维持有效的药物积累，因此抗癌效果一直无法得到改善。
华中科技大学罗亮教授和河南大学师冰洋教授/邹艳讲师的联合团队提出了一种仿生纳米凝胶系统，该系统可以通过近红外（NIR）辐射进行精确激活，以实现药物的BBB穿越和深度肿瘤渗透。通过交联普鲁兰多糖和聚（癸-4,6-二炔二酸）（PDDA）并负载替莫唑胺和吲哚菁绿（ICG），研究所合成的纳米凝胶对内源性氧化条件表现出惰性，但在近红外辐射下可被ICG生成的活性氧物种选择性分解。而进一步用载脂蛋白E肽修饰的红细胞膜进行涂层伪装，纳米凝胶可以进一步延长血液循环时间和增强主动肿瘤靶向能力。更重要的是，通过在肿瘤病变区域对近红外辐射进行精确控制，可激发ICG并使富集的纳米凝胶变形，以触发药物的突释，从而促进其BBB渗透和远端肿瘤细胞浸润。这些NIR可激活的仿生纳米凝胶抑制了原位GBM和GBM干细胞荷瘤小鼠模型中的肿瘤生长，并显著延长了模型小鼠的存活时间。
文献链接：
https://www.nature.com/articles/s41467-022-34462-8
Nat. Commun.：活性氧响应/拉曼可追踪水凝胶可有效改善光动力学/免疫疗法的协同作用
许多实体瘤在免疫学上被认为是“冷”的，其中的肿瘤浸润淋巴细胞（TIL）相对较少，同时还富含促瘤性巨噬细胞、调节性T细胞（Treg）和抗炎细胞因子，因此对免疫检查点阻断（ICB）治疗反应不佳。针对这一问题，越来越多的研究提出将光动力疗法（PDT）与ICB疗法相结合用于“冷”肿瘤治疗。PDT中产生的活性氧（ROS）不仅能够直接杀死肿瘤细胞，还能刺激促炎作用，从而强化树突状细胞（DC）成熟和对TIL的招募。更重要的是，ROS相关的氧化还原信号在巨噬细胞从促瘤M2表型转化为抑瘤M1表型中起着关键的作用。然而，过量的ROS会与相邻的抗体发生反应。特别是，当光敏剂（PSs）与ICB抗体在受限载体中共同传递时，载体内生成的ROS不可避免地会破坏未释放的抗体，限制了PDT和ICB联合疗法的效力。
有鉴于此，华中科技大学罗亮教授等人创建了一种ROS响应水凝胶，以实现光敏剂和ICB抗体的持续共递送。在PDT过程中，水凝胶骨架聚（癸-4,6-二炔二酸）（PDDA）通过清除有害的活性氧来保护ICB抗体，同时触发水凝胶的逐渐降解以受控方式释放药物。更有趣的是，考虑到细胞静默窗口中PDDA具有超强的降解相关拉曼信号，研究可以通过拉曼成像可视化ROS响应性水凝胶的降解过程。活体实验显示，单次给药水凝胶完全抑制了4T1荷瘤小鼠的长期术后复发和转移，因此研究认为这一新型响应性水凝胶为发挥PDT和ICB治疗的持久协同作用提供了思路。
文献链接：
https://www.nature.com/articles/s41467-022-32160-z
Nat. Commun.：通过碳-碘共轭聚合物精确地将计算机断层扫描诊断准确性转化为治疗干预
X射线计算机断层扫描（CT）在精确医学中具有重要作用。然而，具有高效率和将诊断准确性转化为治疗干预能力的CT造影剂依然十分稀缺。
华中科技大学罗亮教授等人报道了聚（二碘二乙炔）（PIDA），一种仅由碳和碘原子组成的共轭聚合物，可作为一种有效的CT造影剂，并可将CT诊断成像与治疗干预相结合。PIDA具有高碘有效载荷（>84 wt%），并且纳米纤维PIDA的聚集可以进一步放大CT强度并且在体内具有改进的几何和位置稳定性。此外，PIDA具有共轭主链，呈深蓝色，通过CT成像和肉眼都可以看到。使用原位异种移植物大鼠模型验证了PIDA在CT引导的术前计划和可视化引导的手术中的性能。此外，PIDA在效率和生物相容性方面优于成像引导放疗的临床基准标志物，在比格犬身上也展示了对机器人放疗的成功指导，因此具有将CT诊断准确性转化为精准医学治疗干预的临床潜力。
文献链接：
https://www.nature.com/articles/s41467-022-30263-1
JACS：在阳光下和空气中，共轭聚合物完全降解为绿色可循环回收产品
塑料污染，已经成为环境治理的头号难题。原本为了稳定而设计出的塑料，却构成了“不腐”的污染。想要解决塑料污染问题，一种有潜力的方法是发展可降解和回收的塑料。近几十年来，一系列的研究努力都在致力于开发环境自降解塑料，这种塑料在自然环境中会自动消失，不会留下碎片或有害产品。随着数字社会和人工智能的快速发展，广泛用于柔性电子和智能设备的共轭聚合物面临着与普通塑料同样的降解和回收问题，并且由其π共轭骨架结构的复杂性，消费后共轭聚合物的降解和回收明显比商品塑料更具挑战性。因此必须在塑料对环境造成不可逆转的后果之前，对环境可自降解的共轭聚合物进行主动探索，并采取有效策略降解消费后的共轭聚合物。
香港科技大学唐本忠院士和华中科技大学罗亮教授等人报道了一种环境自降解的共轭聚合物聚(癸4,6-二烯二酸，PDDA)。PDDA作为一种功能材料，在黑暗或无氧环境下是稳定的。在使用寿命结束后，暴露在阳光和空气中，PDDA迅速分解，在一周内通过光氧化完全分解，产生生物相容性好、附加值高的主要降解产物琥珀酸。PDDA通过空气中的阳光完全降解为绿色可回收利用产品，不留下任何微塑料，不仅创造了环境自降解共轭聚合物的先驱范式，也启发了在自然环境中完全降解消费后的共轭聚合物的策略。该工作获《PNAS》亮点推荐并形成了专访。
文献链接：
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.1c04611
Adv. Mater.：穿透3厘米！AIE近红外化学发光材料用于深部组织成像
荧光成像由于具有高灵敏性和分辨率的优点被广泛应用于生物组织实时成像，然而其组织穿透深度受到激发光穿透深度有限的限制和生物组织背景荧光的干扰。由于无需外源激发光照射，化学发光材料在深度组织穿透成像领域具有潜在的优势。Luminol作为常用的化学发光团被广泛应用于分析检测领域，但是其蓝色化学发光的组织穿透能力差，因此开发近红外化学发光材料在深度组织成像领域具有重要意义。
香港科技大学唐本忠院士和华中科技大学罗亮教授合作开发了具有聚集诱导发光（AIE）效应的近红外化学发光材料TBL，其近红外化学发光可以穿透3厘米厚度的生物组织，并且能够区分肿瘤组织和正常组织，在深部生物组织成像、原位癌症诊断和手术治疗领域都体现出良好的潜在应用前景。
文献链接：
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202004685
Nat. Commun.：可实现细胞器靶向活细胞拉曼成像的新型探针
基于在细胞拉曼静默区具有不同信号的生物正交拉曼探针的活细胞拉曼成像（1800–2800 cm−1）近年来引起了人们的极大兴趣。华中科技大学罗亮教授/王平教授/孟凡玲副教授和纽约州立大学石溪分校Joseph W. Lauher教授合作，报道了一类具有内在超强炔烃拉曼信号的水溶性和生物相容性聚二乙炔，可用于细胞器靶向活细胞拉曼成像。使用主客体拓扑化学聚合策略，研究合成了一种水溶性和功能化的主聚二乙炔，即聚（十碳-4，6-二炔二酸）（PDDA），与传统的炔烃拉曼探针相比，它具有显著增强（高达104倍）的炔烃振动。此外，PDDA可作为多功能超强拉曼探针的通用平台。研究在改进的PDDA的基础上实现了高质量的活细胞受激拉曼散射成像。基于聚二乙炔的拉曼探针是拉曼静默区（没有任何拉曼增强器）的超强本征拉曼成像剂，这种材料的功能化为其潜在的多种应用带来了巨大的前景。
文献链接：
https://www.nature.com/articles/s41467-019-13784-0
JACS：可用于特异性和无标记双链DNA识别和单核苷酸多态性检测的双色发射AIEgen
单核苷酸多态性（SNPs）是生物体中最常见的序列变异形式，是由DNA中的单个碱基对突变引起的。SNPs的准确检测可以帮助区分不同个体之间或者与突变体之间的基因差别，为特定疾病的遗传信息提供临床诊断依据。目前，大部分的DNA检测和SNPs诊断方法都由一个DNA杂交的检测手段和一个信号传导部分组成，比如常见的Molecular beacon。然而，这种杂交检测手段不仅受限于对探针ssDNA(单链DNA)的复杂修饰，而且由于探针ssDNA与待测ssDNA可能存在的不完全杂交，因此，信噪比较低，准确性有限。另外，绝大部分DNA以双螺旋的形式（dsDNA）存在于生物体中,而不是ssDNA。因此，对dsDNA的直接检测将使DNA的分析过程变得更加简单、快速和方便。
针对上述问题，华中科技大学罗亮教授/孟凡玲副教授团队与香港科技大学唐本忠院士团队合作，报道了一种双荧光发射的AIE分子TPBT，它与蛋白、单链DNA及聚阴离子结合时，发出640nm红色荧光，当其与双链DNA结合时，会出现一个新的537nm左右的绿色荧光峰。通过一系列机理研究，作者发现TPBT的540nm的绿色荧光峰与DNA的双螺旋结构密切相关，鉴于此，可以用它的这一特殊双发射荧光性质来直接检测双链DNA的单核苷酸碱基突变以及DNA的光损伤情况。这一发现为无标记的SNPs检测和DNA损伤检测提供了一种新的快速、简单的方法，并在基因突变的高通量筛查，尤其是对一些未知突变位点的基因变异筛查中表现出了很大的应用前景。
文献链接：
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.9b09239
Nat. Commun.：温和光热疗法通过一体化和全控策略增强抗PD-L1治疗免疫冷肿瘤
抗肿瘤的免疫检查点阻断抗体的主要挑战之一在于十分有限的T细胞反应有限或免疫“冷”肿瘤的存在。受类发烧热可诱导免疫有利肿瘤微环境的启发，华中科技大学罗亮教授与中国药科大学Chunmeng Sun/涂家生教授合作，提出了温和光热疗法（PTT）以使肿瘤对免疫检查点抑制敏感、并将“冷”肿瘤变为“热”肿瘤的策略。具体而言，研究提出了一种一体化和全控制相结合的策略，以实现局部共生的温和光热辅助免疫疗法（SMPAI）。研究将近红外（NIR）光热剂IR820和程序性死亡配体1抗体（aPD-L1）加载到具有热可逆凝胶-溶胶相变的脂质凝胶库中。手动控制的近红外辐射可调节aPD-L1的释放，更重要的是，增加肿瘤浸润淋巴细胞的募集，并提高T细胞对抗肿瘤的活性。对4T1和B16F10模型的体内抗肿瘤研究表明，SMPAI是一种有效且有前景的治疗“感冒”肿瘤的策略。
文献链接：
https://www.nature.com/articles/s41467-019-12771-9
来源：BioMed科技
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